PDC 钻头不适宜钻硬地层,尤其是高强度、高研磨性的砾石层,因为在极其恶劣的工作条件下,PDC 齿的冲击破损严重,热磨损及磨料磨损往往同时存在,齿的磨损速度快,钻头的工作寿命急剧缩短。研究了一种新的PDC 钻头技术———内镶式二级齿技术,可以使PDC 钻头在极限应用条件下的持续破岩能力显著增强。内镶式二级齿是在常规的切削结构基础上增加的后备PDC 切削结构,二级齿位于主切削齿的上方,除金刚石表面外,齿的其他部分全部隐藏在胎体内部,为负出露切削齿。主切削齿和二级齿相组合,构成了可连续接替切削岩石的复合切削结构。在主切削齿的切削破岩能力丧失或接近丧失时,二级齿开始工作,显著增加了钻头的工作寿命。新技术应用于渤海LD 油田钻底砾岩,提高了钻井时效,降低了钻井成本。